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2022 年度 実績報告書

洞窟内での鍾乳石コア掘削による最終氷期以降の日本の気候変動の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H00628
研究機関名古屋大学

研究代表者

植村 立  名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (00580143)

研究分担者 阿部 理  名古屋大学, 環境学研究科, 助教 (00293720)
浅海 竜司  東北大学, 理学研究科, 准教授 (00400242)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード鍾乳石 / 最終氷期 / 古気候 / 流体包有物 / 同位体
研究実績の概要

本計画では、主に沖縄地域の洞窟内で鍾乳石を掘削し、鍾乳石コアを採取することで、連続・高時間分解能の環境・気候変動のデータを得る。さらに、鍾乳石内に閉じ込められた流体包有物の同位体比分析をおこなうことで定量的な気候復元を行う。
本年度は、昨年度までに洞窟内の掘削によって得た長尺の鍾乳石ボーリングコアの安定同位体・U-Th年代分析を行った。特に、土壌成分も少なく気候復元に適しており、最も長い計126cmのコア試料(沖縄南大東島の山下洞において掘削)の分析を集中的に実施した。得られた試料の年代をウラン・トリウム法による放射性同位体分析をシンガポール南洋工科大学に於いて実施した結果、洞窟内では隣り合って上下に割れていたため1つの連続した石筍と考えていた2つのコアは別個の2個の石筍であったことが分かった。それぞれが9万年前から1万年前の長期間にわたってほぼ連続的に成長していたことが分かった。年代推定誤差の主な要因である土壌起源トリウムの濃度が極めて低いために高精度でU-Th年代が決定できた。具体的には年代誤差は±257年(成長速度の速い4万から6万年前の範囲)であり、国際的な標準データとなっている中国Hulu洞窟の同年代範囲の誤差±298年を超えるレベルのデータであった。また、最底部9万1千年前であり、これまで報告されている日本最古のU-Th年代であるKiriana鍾乳石(Mori et al., 2018)よりも1万2千年過去に遡ることができた。また、鍾乳石の含水率測定の結果は全体に低く、流体包有物は多く含まれていないことが示唆された。また、同位体分析装置の安定性向上のために温度を安定化させる器具を特注して設置した。これらの成果と今後方針を検討するために12月に研究参加者で打ち合わせを行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2回目のコア掘削で得た長尺試料が計画通り最終氷期全体をカバーする古気候データを保存していることが分かり、本計画の最大の不確定要素であった「良質の長期間試料を獲得する」という点が達成された科学的な意義は大きい。一方で、安定同位体の分析速度は機器の不調等により計画よりも遅れいてる。これらを総合的に判断して、「おおむね順調」とした。

今後の研究の推進方策

今後は、鍾乳石コアのU-TH年代測定点を増やすことで年代モデルの高精度化を図る。また、炭酸カルシウム及び流体包有物の同位体比分析を進める。また、これまでに得たデータの解析を進める。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Are the coral mounds of the Kushimoto area, Wakayama Prefecture, Japan, submerged Holocene reefs?2023

    • 著者名/発表者名
      Chuki Hongo, Ryuji ASAMI, Yasufumi Iryu
    • 雑誌名

      Galaxea, Journal of Coral Reef Studies

      巻: 25 ページ: 11-17

    • DOI

      10.3755/galaxea.G26-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Noble gases and nitrogen in samples of asteroid Ryugu record its volatile sources and recent surface evolution2023

    • 著者名/発表者名
      R. Okazaki et al. (含むR. Uemura)
    • 雑誌名

      Science

      巻: 379 ページ: eabo0431

    • DOI

      10.1126/science.abo0431

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 動的時間伸縮法によるサンゴ年輪データの時系列変換2023

    • 著者名/発表者名
      阿部理、浅海竜司、奥平早香、森本真紀
    • 雑誌名

      岐阜大学教育学部研究報告

      巻: 47 ページ: 41-46

  • [雑誌論文] First asteroid gas sample delivered by the Hayabusa2 mission: A treasure box from Ryugu2022

    • 著者名/発表者名
      R. Okazakii et al. (含むR. Uemura)
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 8 ページ: eabo7239

    • DOI

      10.1126/sciadv.abo7239

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 超高感度赤外レーザー吸収分光に基づく重水・トリチウム水分析のための試料導入法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      富田 英生, 岩元 一輝, 齊藤 圭亮, 鈴木 勇太, 柘植 紘汰, 西澤 典彦, 植村 立, 阿部 理, 阿部 恒
    • 学会等名
      第20回 同位体科学研究会
  • [学会発表] A geoarchaeological approach for reconstructing last glacial temperatures using coupled isotopic analyses of fossil snails and stalagmites from limestone caves in Okinawa, Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Ryuji Asami, Rikuto Hondo, Ryu Uemura, Masaki Fujita, Shinji Yamasaki, Chuan-Chou Shen, Chung-Che Wu, Xiuyang Jiang, Hideko Takayanagi, Ryuichi Shinjo, Akihiro Kano, Yasufumi Iryu
    • 学会等名
      European Geophysical Union General Assembly 2022
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A geoarchaeological approach for estimating last glacial temperatures using coupled isotopic analyses of fossil snails and stalagmites from limestone caves in Okinawa, Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Ryuji Asami, Rikuto Hondoh, Ryu Uemura, Ryuichi Shinjo, Chuan-Chou Shen, Akihiro Kano, Masaki Fujita, Shinji Yamasaki, Hideko Takayanagi, Yasufumi Iryu
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 連合大会2022年大会
  • [学会発表] 長期間の古気候記録の取得を目指した洞窟内での鍾乳石掘削報告2022

    • 著者名/発表者名
      植村立、有村悠汰、阿部理、浅海竜司
    • 学会等名
      日本地球化学会年会
  • [学会発表] トリチウム分析に向けた赤外キャビティーリングダウン分光システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      岩元 一輝,齊藤 圭亮,鈴木 勇太,植村 立, 阿部 理, 富田 英生
    • 学会等名
      応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] 外部共振器型量子カスケードレーザーを用いた微量同位体分子分析のキャビティーリングダウン分光2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木 勇太, 齊藤 圭亮, 岩元 一輝, 植村 立, 阿部 理, 西澤 典彦, 阿部 恒, 富田 英生
    • 学会等名
      応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] 長期古気候記録の取得を目指した沖縄県の洞窟内での鍾乳石掘削報告2022

    • 著者名/発表者名
      植村立、有村悠汰、阿部理、浅海竜司
    • 学会等名
      地球環境史学会年会
  • [学会発表] Development of Cavity Ring-down Spectrometer for Tritiated/Heavy Water Samples2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Iwamoto, Keisuke Saito, Yuta Suzuki, Ryu Uemura, Osamu Abe, Hisashi Abe, Norihiko Nishizawa, Hideki Tomita
    • 学会等名
      Laser congress and exhibition
    • 国際学会
  • [学会発表] 和歌山県串本にあるサンゴ群集マウンドは沈水サンゴ礁なのか?2022

    • 著者名/発表者名
      本郷宙軌・浅海竜司
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会

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公開日: 2024-12-25  

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